[发明专利]一种环保型高韧性阻燃塑料基复合板材及其制备方法

说明书

本发明涉及建筑材料领域，公开了一种环保型高韧性阻燃塑料基复合板材及其制备方法，塑料基复合板材包括两层玻纤网、位于玻纤网之间的填充层以及位于两层玻纤网远离填充层一侧的固化层，填充层和固化层的原料以质量分数计包括10‑60%粉煤灰，30‑70%废旧回收塑料粉，2‑10%废旧轮胎橡胶粉，5‑10%阻燃剂改性纳米填料，余量为助剂，助剂包括初级发泡剂和二级发泡剂、偶联剂、粘结剂、润滑剂、丙烯酸酯和偶氮二异丁腈。填充层和固化层由双螺杆挤出机制得，并通过三辊碾压机复合定型。本发明采用废旧材料制作塑料基复合板材，并添加阻燃剂改性的纳米填料，实现了废物利用，同时提高了板材的韧性和阻燃性能。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，尤其是涉及一种环保型高韧性阻燃塑料基复合板材及其制备方法。

背景技术

塑料基复合板材，是近年来新兴的一种环保型建筑装饰材料，是以聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等塑料原材料作为粘结剂，与木屑、锯末、秸秆等植物纤维、加工助剂经高温高压熔融挤出混合而成的新型材料，与其他材料相比，其具有良好的强度性能、耐水性能、可塑性强、可刨、可锯，广泛用于家具和建筑用品及室外、室内板材等方面。

现有技术中制备塑料基复合板材时一般使用木屑作为填充材料，例如，在中国专利文献上公开的“一种以废旧塑料为主要原料制成的板材及制备方法”，其公告号CN100503734，所用原料按重量比为：废旧塑料20-50份，粉煤灰0.8-2份，轻质碳酸钙0.8-2份，木屑4-11份，塑料助剂0.4-1份。

但使用木材作为填充材料，生产出的板材阻燃性、防水性都较差，限制了板材的使用，且木材属于宝贵的自然资源，二次利用率低，不利于环境保护。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中使用木材作为生产塑料基复合板材时的填充材料，生产出的板材阻燃性、防水性、耐高温性都较差，限制了板材的使用，且木材属于宝贵的自然资源，二次利用率低，不利于环境保护的问题，提供一种环保型高韧性阻燃塑料基复合板材及其制备方法，使用回收的废旧塑料和粉煤灰作为主要材料，利用粉煤灰和由阻燃剂改性的纳米填料填充和改性塑料，制作出一种新型塑料基复合板材，该板材具有高韧性和良好的阻燃性，且原材料都使用回收材料，经济环保。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种环保型高韧性阻燃塑料基复合板材，其特征是，包括两层玻纤网、位于两层玻纤网之间的填充层以及分别位于两层玻纤网远离填充层一侧的固化层，所述填充层和固化层的原料以质量分数计包括10-60％粉煤灰，30-70％废旧回收塑料粉，2-10％废旧轮胎橡胶粉，5-10％阻燃剂改性纳米填料，余量为助剂，所述助剂包括发泡温度不同的初级发泡剂和二级发泡剂、偶联剂、粘结剂、润滑剂、丙烯酸酯和偶氮二异丁腈。

本发明采用废旧回收塑料为原料制作塑料基复合板材，并用粉煤灰代替木屑作为塑料基复合板材的填充材料，粉煤灰是煤炭在1000℃以上经高温燃烧后残留下来的富含二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙等物质的固体废弃物，用粉煤灰及废旧塑料和废旧轮胎加工制成塑料基复合板材，不仅及时解决了这些废弃物对环境的污染问题，并且可以使制作出的板材具有良好的耐高低温性、防水性、阻燃性和导热性等特性；同时，在板材中加入回收的废旧轮胎橡胶粉，可以增加板材的韧性和握钉率，实现了废物利用，降低了生产成本的同时提高了板材的使用性能。

使用无机纳米填料对塑料基复合板材进行填充改性，可以大大提高板材的耐磨性、力学强度和韧性，是现有技术中常用的提高板材性能的手段。但由于纳米填料粒径小，比表面积大，表面能大，因此填充纳米填料很容易发生团聚，从而影响板材性能的提高。本发明将大分子的有机阻燃剂接枝在纳米填料表面，制成阻燃剂改性的纳米填料，降低纳米填料的表面自由能，增大空间位阻，提高了纳米材料的分散性及与塑料基体间的相容性的同时，还增强了材料的阻燃性能，使得制备出的塑料基复合板材具有高韧性和良好的阻燃性能，扩展了其应用领域。